تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,490,159 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,611 |
محاسبه عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشتدانه با جریان شعاعی | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 12، دوره 53.3، شماره 112، آذر 1402، صفحه 128-133 اصل مقاله (728.9 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jcee.2022.51354.2139 | ||
نویسندگان | ||
جلال صادقیان* 1؛ هادی نوروزی2؛ جلال بازرگان2 | ||
1گروه مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا، همدان | ||
2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان | ||
چکیده | ||
جریان عبوری از محیط متخلخل درشت دانه (جریان غیردارسی) به دو دسته جریان های موازی و جریان های شعاعی (همگرا) تقسیم بندی می شوند. در جریان های غیردارسی شعاعی برخلاف جریان های غیردارسی موازی، فشردگی جریان وجود دارد. محاسبه عمق جریان خروجی در تحلیل یک بعدی (تئوری جریان های متغیر تدریجی) و دو بعدی (حل معادله پارکین) جریان ماندگار- غیردارسی از اهمیت بالایی برخوردار است. به عبارت دیگر، عمق جریان خروجی در تحلیل یک بعدی به عنوان نقطه شروع محاسبات پروفیل سطح آب و در تحلیل دو بعدی به عنوان شرط مرزی پایین دست کاربرد دارد. طبق فرضیه استفنسون، مقدار عمق جریان خروجی از محیط متخلخل سنگریزهای در جریان ماندگار برابر با عمق بحرانی است. درحالی که براساس بررسی های آزمایشگاهی پژوهشگران مختلف، عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشت دانه همواره بزرگتر از عمق بحرانی بوده و ضریبی (Γ) از مقدار مذکور است. در پژوهش های قبلی، عمق جریان خروجی از محیط سنگریزه ای در حالت موازی بررسی شده است. درحالی که در پژوهش حاضر، عمق جریان خروجی در حالت غیردارسی شعاعی برای اولین بار بررسی شده است. جریان اطراف چاه های مختلف حفاری شده نمونه ای از جریان غیردارسی شعاعی است. عمق جریان ورودی به چاه ها یا به عبارت دیگر عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشت دانه شعاعی در تحلیل جریان ماندگار اهمیت بسزایی دارد. در پژوهش حاضر، با استفاده از داده های آزمایشگاهی (دستگاه آزمایش نیمه استوانه ای شکل در مقیاس بزرگ و ابعاد به قطر 6 و ارتفاع 3 متر) ثبت شده برای 10 ارتفاع مختلف آب پمپاژ شده در بالادست محیط سنگریزه ای و آنالیز ابعادی، رابطه ای جهت محاسبه ضریب مذکور (Γ) ارائه شده است. رابطه ارائه شده تابعی از عمق آب در بالادست (h) و فاصله مرکز چاه تا بالادست (R) می باشد. نتایج پژوهش حاضر بیانگر آنست که، میانگین خطای نسبی (Mean Relative Error (MRE)) بین عمق جریان خروجی ثبت شده در آزمایشگاه و عمق بحرانی برابر با 43/83 درصد و در حالت استفاده از رابطه ارائه شده در پژوهش حاضر جهت محاسبه عمق جریان خروجی برابر با 53/3 درصد به دست آمده است. | ||
کلیدواژهها | ||
آنالیز ابعادی؛ جریان ماندگار؛ جریان غیردارسی؛ جریان شعاعی؛ عمق جریان خروجی | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
بازرگان ج، شعاعی م، "تحلیل جریانهای غیردارسی در مصالح سنگریزهای با استفاده از تئوری جریانهای متغیر تدریجی"، نشریه مهندسی عمران و نقشه برداری. 1389، 44 (2)، 131-139.
شایان نژاد م، ابراهیمی ا، "بررسی هیدرولیک جریان شعاعی غیردارسی در آبخوان های آزاد در شرایط ماندگار"، نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 1398، 13 (6)، 1580-1588. 20.1001.1.20087942.1398.13.6.4.0
چابکپور ج، امیری تکلدانی ا، "مدل سازی عددی-آزمایشگاهی پروفیل طولی سطح آب در محیط های متخلخل درشت دانه"، 1396، 11 (3)، 81-90.
صادقیان ج، "تحلیل جریان های شعاعی در بسترهای آبرفتی درشت دانه"، پایاننامه دکتری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، 1392.
صادقیان ج، خیاط خلقی م، هورفر ع، بازرگان ج، "مطالعه آزمایشگاهی جریان های غیردارسی شعاعی در بسترهای آبرفتی درشت دانه"، 1393، 8 (15)، 11-21.
صدقی اصل م، رحیمی ح، فرهودی ج، محمدولی سامانی ج، "تجزیه و تحلیل پروفیل های جریان درون محیط های متخلخل درشت دانه"، 1389، 4 (7)، 81-88.
گودرزی م، بازرگان ج، شعاعی م، "تحلیل نیمرخ طولی سطح آب درون مصالح سنگریزه ای با استفاده از تئوری جریان متغیر تدریجی با در نظر گرفتن نیروی درگ"، تحقیقات آب و خاک ایران، 1399، 51 (2)، 403-415.
20.1001.1.2008479.1399.51.2.10.1 Arbhabhirama A, Dinoy AA, “Friction factor and reynolds number in porous media flow”, Journal of the Hydraulics Division, ASCE, 1973, 99 (6), 901-915. https://doi.org/10.1061/JYCEAJ.0003663 Bari R, Hansen D, “Application of gradually-varied flow algorithms to simulate buried streams”, Journal of Hydraulic Research, 2002, 40 (6), 673-683. https://doi.org/10.1080/00221680209499914 Bazargan J, Shoaei SM, “Application of gradually varied flow algorithms to simulate buried streams”, IAHR Journal of Hydraulic Research, 2006, 44 (1), 138-141. https://doi.org/10.1080/00221686.2006.9521669 Forchheimer P, “Water movement through ground”, Ground Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure, 1901, 45, 1736-1741. Hansen D, Garga VK, Townsend DR, “Selection and application of a one-dimensional non-Darcy flow equation for two-dimensional flow through rockfill embankments”, Canadian Geotechnical Journal, 1995, 32 (2), 223-232. https://doi.org/10.1139/t95-025 Leps TM, “Flow through rockfill, Embankment-dam engineering casagrande volume edited by Hirschfeld, RC and Poulos, SJ. 1973. McWhorter DB, Sunada DK, Sunada DK, “Ground-water hydrology and hydraulics”, Water Resources Publication, LLC. U.S. Library. 1977. Norouzi H, Bazargan J, Azhang F, Nasiri R, “Experimental study of drag coefficient in non-darcy steady and unsteady flow conditions in rockfill”, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 2021, 1-20. https://doi.org/10.1007/s00477-021-02047-4 Norouzi H, Hasani MH, Bazargan J, Shoaei SM, “Estimating output flow depth from rockfill porous media”, Water Supply, 2022, 22 (2), 1796-1809. https://doi.org/10.2166/ws.2021.317 Sadeghian J, Khayat Kholghi M, Horfar A, Bazargan J, “Comparison of binomial and power equations in radial non-Darcy flows in coarse porous media”, Journal of Water Sciences Research, 2013, 5 (1), 65-75. Scheidegger AE, “The physics of flow through porous media”, Soil Science, 1958, 86 (6), 355. https://doi.org/10.3138/9781487583750 Sedghi-Asl M, Rahimi H, “Adoption of Manning's equation to 1D non-Darcy flow problems”, Journal of Hydraulic Research, 2011, 49 (6), 814-817. https://doi.org/10.1080/00221686.2011.629911 Sidiropoulou MG, Moutsopoulos KN, Tsihrintzis VA, “Determination of Forchheimer equation coefficients a and b Hydrological Processes: An International Journal, 2007, 21 (4), 534-554. https://doi.org/10.1002/hyp.6264 Stephenson DJ, “Rockfill in hydraulic engineering”, Elsevier Scientific Publishing Compani, Distributors for the United States and Canada, 1979. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 253 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 125 |